Đang tải... (xem toàn văn)
Bảng tính kết cấu mặt đường bê tông xi măng dùng để tham khảo cho các kỹ sư thiết kế áo đường cứng, các sinh viên ngành giao thông, cầu đường. Bảng tính tuân thủ quyết định số 32302013 của Bộ giao Thông Vận tải về thiết kế mặt đường bê tông xi măng.
TÍNH TỐN CƯỜNG ĐỘ MẶT ĐƯỜNG BÊ TƠNG XI MĂNG (Theo đinh số 3230/QĐ-BGTVT ngày 14/12/2012) Cơng trình : Hạng mục : Người tính: Người kiểm tra: XÂY DỰNG TRẠM THU PHÍ CÀ NÁ MẶT ĐƯỜNG BTXM ĐẶT TRỰC TIẾP LÊN LỚP CPĐD Lê Văn Tài Nguyễn Văn Công I CÁC THƠNG SỐ ĐẦU VÀO: Cấp cơng trình: Cường độ kéo uốn thiết kế BTXM fr : (Tra QĐ 3230/QĐ-BGTVT Mục 8.2.3 - trang 27) Cường độ kéo uốn thiết kế vật liệu móng fbr : (Tra QĐ 3230/QĐ-BGTVT Bảng - trang 8) Hệ số độ tin cậy γr : (Tra QĐ 3230/QĐ-BGTVT Bảng - trang 27) Hệ số triết giảm ứng suất khả truyền tải khe nối kr : (Tra QĐ 3230/QĐ-BGTVT Mục 8.3.1 - trang 29) Hệ số tổng hợp xét đến ảnh hưởng tác dụng động yếu tố sai khác lý thuyết thực tế chịu lực BTXM kc : (Tra QĐ 3230/QĐ-BGTVT Mục 8.3.1 - trang 29) Tổng số lần tác dụng tải trọng 100kN tích lũy suốt thời hạn phục vụ thiết kế xe Ne : Trọng lượng tải trọng trục đơn thiết kế Ps : Trọng lượng tải trọng trục đơn nặng Pm : Trị số Mô đun đàn hồi BTXM Ec : (Tra QĐ 3230/QĐ-BGTVT Bảng 11 - trang 37) Hệ số Poisson tầng mặt BTXM μc : (Tra QĐ 3230/QĐ-BGTVT Mục 8.3.2 - trang 30) Trị số gradien nhiệt độ lớn Tg : (Tra QĐ 3230/QĐ-BGTVT Mục 8.2.8 - trang 28) Hệ số dãn nở chiều BTXM αc : (Tra QĐ 3230/QĐ-BGTVT Bảng 10 - trang 32) Chiều dày tầng mặt BTXM hc : Khoảng cách khe ngang L : Mô đun đàn hồi tầng móng gia cố Eb : Chiều dày tầng móng gia cố hb : Hệ số Poisson tầng móng gia cố μb : Các lớp vật liệu hạt : Mô đun đàn hồi lớp E : Chiều dày lớp h : Mô đun đh chung đặc trưng cho phạm vi tác dụng đất E0 : VI 2.5 (MPa) (MPa) 1.05 1.00 1.00 (lần) 20 (KN) 20 (KN) 21000 (MPa) - 0.15 92 ( C/m) 0.000012 (1/ C) 0.18 100 0.15 (m) (m) (MPa) (m) 300 (MPa) 0.3 (m) 50 (MPa) II KIỂM TRA THEO ĐIỀU KIỆN GIỚI HẠN (8-1) Trong đó: γr : σpr : σtr : fr : Hệ số độ tin cậy Ứng suất kéo uốn gây mỏi tác dụng xe chạy vị trí BTXM dễ bị phá hoại mặt định Ứng suất kéo uốn gây mỏi tác dụng gradien nhiệt độ gây vị trí BTXM dễ bị phá hoại mặt định Cường độ kéo uốn thiết kế BTXM fr = 2.5 (MPa) / Chọn γr (theo bảng 9): γr = 1.05 / Tính tốn σpr : 0.000 (Mpa) Trong đó: kr : Hệ số triết giảm ứng suất khả truyền tải khe nối kr = 1.00 kc : Hệ số tổng hợp xét đến ảnh hưởng tác dụng động yếu tố sai khác lý thuyết thực tế chịu lực BTXM kc 1.00 kf : Hệ số mỏi xét đến số lần tác dụng tích lũy tải trọng gây mỏi thời hạn phục vụ thiết kế kf = Neλ = 0.000 Trong đó: λ= 0.057 với mặt đường BTXM thơng thường; 0.065 với bê tông nghèo bê tông đầm lăn làm móng λ= 0.057 Ne : Tổng số lần tác dụng tải trọng 100kN tích lũy suốt thời hạn phục vụ thiết kế xe Ne = σps : Ứng suất kéo uốn vị trí cạnh dọc tác dụng tải trọng trục đơn thiết kế khơng có liên kết cạnh a / Tính tốn σ ps : 0.526 (Mpa) Trong đó: σps : Ps : Ứng suất kéo uốn vị trí cạnh dọc tác dụng tải trọng trục đơn thiết kế khơng có liên kết cạnh Trọng lượng tải trọng trục đơn thiết kế Ps = hc : 20 (kN) Chiều dày tầng mặt BTXM hc = 0.18 (m) Db : Độ cứng chịu uốn tiết diện lớp móng có gia cố chất liên kết 0.000 (MN.m) Trong đó: Eb : Mơ đun đàn hồi tầng móng gia cố Eb = hb : 100 (Mpa) Chiều dày tầng móng gia cố hb = μb : (m) Hệ số Poisson tầng móng gia cố μb = Dc : 0.15 Độ cứng uốn cong tiết diện BTXM 10.44 (MN.n) Ec = 21000 (MPa) hc = 0.18 (m) μc : Hệ số Poisson tầng mặt BTXM μc = Et : 0.15 Mô đun đàn hồi tương đương lớp móng đất kể từ đáy BTXM trở xuống 100.000 (Mpa) rg : Tổng bán kính độ cứng tương đối kết cấu (m) 0.570 (m) / Tính tốn σtr : 1.255 (Mpa) Trong đó: kt : Hệ số ứng suất kéo uốn gây mỏi nhiệt σtmax : Ứng suất kéo uốn lớn gradient nhiệt độ lớn gây BTXM (tại cạnh dọc tấm) a / Tính tốn σ tmax : 1.806 (MPa) Trong đó: hc = 0.18 (m) Ec = 21000 (MPa) Tg : Trị số gradien nhiệt độ lớn 92 ( C/m) αc : Hệ số dãn nở chiều BTXM Tg = 0.000012 (1/ C) BL : Hệ số ứng suất nhiệt độ tổng hợp αc BL = 1,77 e -4,48.hc CL - 0,131 (1-CL) = Trong đó: 0.865 1.082 t = L/3r = 2.925 (m) L: khoảng cách khe ngang L= (m) rg : Tổng bán kính độ cứng tương đối kết cấu (m) rg = 0.570 (m) ζ: Hệ số liên quan đến kết cấu hai lớp 0.000 rβ : Hệ số xét đến trạng thái tiếp xúc lớp 0.000 kn : Độ cứng tiếp xúc theo chiều dọc tầng mặt tầng móng Nếu có bố trí lớp BT nhựa BTXM tầng móng lấy kn = 3000 Mpa/m Nếu khơng bố trí lớp BT nhựa : 58333.3 (MPa/m) b / Tính tốn k t : 0.695 Trong đó: fr : Cường độ kéo uốn thiết kế BTXM fr = 2.5 (MPa) σtmax = 1.806 (MPa) at, bt, ct : hệ số hồi quy TH1 TH2 at 0.841 bt 1.323 ct 0.058 kt 0.677 0.871 1.287 0.071 0.695 Chọn giá trí kt lớn để tính tốn / Kiểm tra điều kiện giới hạn (8-1) : 1.318 (MPa) ≤ Kết luận: Kết cấu thỏa mãn điều kiện giới hạn (8-1) fr = 2.5 (MPa) III KIỂM TRA THEO ĐIỀU KIỆN GIỚI HẠN (8-2) Trong đó: γr : σpmax : σtmax : fr : Hệ số độ tin cậy Ứng suất kéo uốn tải trọng trục xe nặng gây vị trí BTXM dễ bị phá hoại mặc định Ứng suất kéo uốn lớn gây vị trí BTXM dễ bị phá hoại mặc định xuất gradient nhiệt độ lớn mặt mặt BTXM σtmax = 1.806 (MPa) Cường độ kéo uốn thiết kế BTXM fr = 2.5 (MPa) / Chọn γr (theo bảng 9): γr = 1.05 / Tính toán σpmax : σpmax = kr kc σpm = Trong đó: σpm : kr= 0.526 (MPa) Ứng suất kéo uốn vị trí cạnh dọc tác dụng tải trọng trục đơn thiết kế khơng có liên kết cạnh 1.00 kc= 1.00 a / Tính tốn σ pm : 0.526 (Mpa) Trong đó: σpm : Pm : Ứng suất kéo uốn vị trí cạnh dọc tác dụng tải trọng trục đơn nặng liên kết cạnh Trọng lượng tải trọng trục đơn nặng Pm = hc : 20 (kN) chiều dày tầng mặt BTXM hc = Dc : 0.18 (m) Độ cứng uốn cong tiết diện BTXM Dc = Db : 10.441 (MN.m) Độ cứng chịu uốn tiết diện lớp móng có gia cố chất liên kết Db = 0.000 (MN.m) Tổng bán kính độ cứng tương đối kết cấu (m) rg = 0.570 (m) / Kiểm tra điều kiện giới hạn (8-2) : rg : 2.448 (MPa) ≤ Kết luận: Kết cấu thỏa mãn điều kiện giới hạn (8-2) fr = 2.5 (MPa) ... mỏi thời hạn phục vụ thiết kế kf = Neλ = 0.000 Trong đó: λ= 0.057 với mặt đường BTXM thông thường; 0.065 với bê tông nghèo bê tơng đầm lăn làm móng λ= 0.057 Ne : Tổng số lần tác dụng tải trọng... hoại mặc định xuất gradient nhiệt độ lớn mặt mặt BTXM σtmax = 1.806 (MPa) Cường độ kéo uốn thiết kế BTXM fr = 2.5 (MPa) / Chọn γr (theo bảng 9): γr = 1.05 / Tính tốn σpmax : σpmax = kr kc σpm =... 0.695 Chọn giá trí kt lớn để tính tốn / Kiểm tra điều kiện giới hạn (8-1) : 1.318 (MPa) ≤ Kết luận: Kết cấu thỏa mãn điều kiện giới hạn (8-1) fr = 2.5 (MPa) III KIỂM TRA THEO ĐIỀU KIỆN GIỚI HẠN
